发动机是汽车的心脏,气门是其重要组成部分,气门质量的好坏直接影响着发动机的各项性能。目前,气门的成形工艺主要为模锻成形。模锻成形具有操作简单、易于实现机械化、劳动强度低、生产精度高、生产效率高、可生产形状较为复杂的零件等特点。5Cr21Mn9Ni4N(21-4N)因其优越的化学稳定性和耐腐蚀性以及高强度和优良的抗冲击能力,成为发动机气门的首选材料。但由于其强度大,属较难变形材料,其塑性变形过程较复杂,在模锻时,如果工艺参数控制不当,很容易出现成形缺陷,造成高废品率、高成本等问题。因此该研究对21-4N气门的模锻成形工艺进行了研究,以满足其低成本、高生产率和高质量的成形要求。首先,在Gleeble-1500D热模拟试验机上对21-4N进行了等温热压缩试验,研究了其热变形行为,基于实验数据建立了21-4N基于Arrhenius方程的本构模型和真应变为0.2、0.4、0.6下的热加工图,确定了适合21-4N热变形的条件。然后利用Deform软件模拟21-4N发动机气门的模锻成形过程,揭示了21-4N发动机气门的模锻成形机理;探究了毛坯尺寸参数和模锻工艺参数模锻成形结果的影响规律;通过统计得到了锻件在成形过程中的损伤演变规律和成形后的坯料与标准件间在尺寸上的差距,利用响应面分析法得到最佳的成形工艺参数。最后,通过实验对该工艺参数进行了验证,获得了合格的气门锻件。该研究对发动机气门的模锻成形过程进行了研究,讨论了工艺参数对气门成形质量的影响规律,确定了21-4N发动机气门的最佳模锻成形工艺参数,研究结果可为21-4N发动机气门模锻成形工艺提供了理论基础,为实现批量化生产提供了参考。图46幅;表14个;参67篇。